沖擊電壓發(fā)生器實驗報告

1、 課程設(shè)計(綜合實驗)報告名 稱： 高電壓課程設(shè)計 題 目： 沖擊電壓發(fā)生器的設(shè)計 院 系：電氣與電子工程學(xué)院班 級： 電氣1005班 學(xué) 號： 1101440308 學(xué)生姓名： 李雄 指導(dǎo)教師： 王偉 設(shè)計周數(shù)： 1周 成 績： 日期：2013年 2月24日6 / 6文檔可自由編輯一、實驗?zāi)康呐c要求設(shè)計一個沖擊高壓發(fā)生器，能夠產(chǎn)生符合要求沖擊的沖擊高壓。掌握沖擊電壓發(fā)生器的工作原理、波形形成過程、波形參數(shù)描述與計算方法等。掌握沖擊電壓發(fā)生器的參數(shù)設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)、器件選型和絕緣設(shè)計。二、實驗正文1、 試驗具體要求及內(nèi)容1）概述沖擊電壓發(fā)生器是產(chǎn)生沖擊電壓波的裝置，用于試驗電力耐受大氣過電壓和操

2、作過電壓時的絕緣性能，本裝置主要用于教學(xué)及科學(xué)研究，沖擊電壓發(fā)生器能產(chǎn)生雷電沖擊電壓波形、操作沖擊電壓波形。2） 主要技術(shù)參數(shù)（1） 標(biāo)稱電壓：p80kV；（2）額定電壓等級：p20kV；（3）標(biāo)稱能量：0.8kJ；（4）每級主電容：0.01uF 20kV；（5）沖擊總電容：0.025uF；（6）總級數(shù)：受材料所限，只做二級放電（7）能產(chǎn)生以下波形： a.標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波：p1.2/50uS，電壓利用系數(shù)小于90%；波頭時間1.2p30%uS； b.標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波：p250/2500uS，電壓利用系數(shù)大于80%。2、 試驗設(shè)計 （1）主接線圖 由于本實驗受實驗儀器限制，將四級發(fā)生器改為兩級

3、發(fā)生器（2） 元件選擇本實驗我小組設(shè)計為操作波，波形要求為波頭時間25020%s，半波時間250060%s根據(jù)公式,波前時間Tf=3.24Rf*C1*C2/(C1+C2) 兩級電路C1取0.4980F，C2取2100pF。操作波發(fā)生器半峰值時間Tf=250s，帶入計算得Rf=102.577k 根據(jù)公式，半峰值時間 Tt=0.693Rt（C1+C2） 兩級電路C1取0.4980F，C2取2100pF。 操作波發(fā)生器半峰值時間Tt=2500s，帶入計算得Rt=3.6k3、 仿真電路與結(jié)果根據(jù)沖擊電壓發(fā)生器的等效放電原理圖，設(shè)計仿真電路，利用電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的仿真軟件EMTP進(jìn)行仿真，按照計算數(shù)

4、據(jù)設(shè)定參數(shù)值，電路圖如下：仿真輸出波形如下圖：從中可以讀出波頭時間為231s，半波時間為2366s，均滿足要求。4、 試驗方法及步驟（1）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)操作（雷電）沖擊電壓波的波頭時間和半峰值時間，估算所需的波頭電阻、波尾電阻值。（2）檢查已有元件，選擇完好、合適的元件搭建試驗回路。（3）檢查試驗回路無誤后，給電容充電，觸發(fā)，調(diào)整示波器得到操作（雷電）沖擊電壓波形。（4）保存波形，并進(jìn)行濾波處理。試驗實物接線如下圖：5、試驗結(jié)果及分析 操作波發(fā)生器近似選取波尾電阻90K，波頭電阻，選取7K，獲得如下圖形從圖中可以看到，波前時間為215s左右，滿足要求。半峰值時間為2.8ms左右，也能滿足誤差要求。三、實驗注意事項及總結(jié)1、 實驗前，選擇合適容量、電壓的電源，將設(shè)備按有效絕緣距離就位；接好設(shè)備的接地線，設(shè)備的接地線應(yīng)互相聯(lián)，最終一點接地且應(yīng)在本體附近，特別應(yīng)注意的是接地線應(yīng)采用銅皮相連。2、 接線完成、開機(jī)試驗前應(yīng)當(dāng)清除發(fā)生器各部分絕緣和球隙表面的灰塵、污垢、潮氣。3、 注意檢查所用的電阻是否打壞擊穿。四、參考資料1張仁